【導(dǎo)讀】隨著電動汽車新能源的迅猛發(fā)展,充電樁的建設(shè)如火如荼。充電樁的設(shè)計滿足了對動力電池高效安全快速的需求,同時其人性化的設(shè)計設(shè)計也是基本原則。本文就介紹了一種高達5000V高速光耦,人性化更突顯的充電樁設(shè)計。
目前充電樁主要涉及到的控制管理單元包括:主控單元、電壓控制單元、電流控制單元、溫度控制單元、顯示控制單元、電池控制單元、打印控制單元。作為《電動汽車充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》認定的標準充電控制網(wǎng)絡(luò)CAN-bus把各個控制單元連接起來,工作原理是:各個控制單元完成主控電壓、電流、溫度等參數(shù)采集與控制,然后將采集結(jié)果通過CAN總線發(fā)給主控節(jié)點,主控幾點對來自各個控制單元的數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理。CAN總線在整個控制系統(tǒng)中起到覺得整個系統(tǒng)的可靠性的作用。
圖1:充電樁CAN總線示意圖
從控制器(單片機、DSP)出來的信號必須使用CAN總線收發(fā)器,CAN總線收發(fā)器是CAN控制器與總線之間的物理接口,可以提供對總線的差動發(fā)送和接收功能,針對CANL和CANH的兩種輸出狀態(tài),總線具有兩種不同的電平,這兩種電平可以差分輸入,接受端呈現(xiàn)顯性或隱性兩種狀態(tài),同時使用CAN通信方式可以增長通信距離,提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力。
但由于現(xiàn)場情況十分復(fù)雜,各節(jié)點之間存在很高的共模電壓,雖然CAN接口采用的是差分傳輸方式,具有一定的抗共模干擾的能力,但當共模電壓超過CAN驅(qū)動器的極限接收電壓時,CAN驅(qū)動器就無法正常工作了,嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設(shè)備,因此,為了適應(yīng)強干擾環(huán)境或是高的性能要求,必須對CAN總線各通信節(jié)點實行電氣隔離。
傳統(tǒng)的CAN總線隔離的方法是光耦合器技術(shù),使用光束來隔離和保護檢測電路,以及在高壓和低壓電氣環(huán)境之間提供一個安全接口,現(xiàn)在一般使用光電隔離器件。世強代理的Avago超低功耗ACPL-W61L數(shù)字光電耦合器是由一個AlGaAs發(fā)光二極管和一個集成高增益光檢測器(LED)組成。這款光電耦合器功耗極低,工作溫度下每通道最高1.3mAIDD2電流。LED正向電流低至1.6mA,因此可直接由絕大多數(shù)的微處理器驅(qū)動。ACPL-W61L系列的工作電壓為3.3V和5V,交流和直流性能可在–40°C至+105°C的溫度范圍中得以保證?,F(xiàn)ACPL-W61L已可通過世強訂購。
ACPL-W61L特點:
•超低功耗:每個通道最高達IDD=1.3mA
•低輸入電流:1.6mA
•VCM=1000V時,共模抑制(CMR)能力高達25kV/μs。
•高速:10MBd
•寬溫度范圍:-40°C到+105°C
•安全規(guī)范認證
-UL1577認證:5000Vrms*/1min
-CSA認證
-IEC/EN/DINEN60747-5-5認證(強化絕緣)
•符合RoHS標準
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